袁衛(wèi)東
(上海隧道工程質(zhì)量檢測有限公司, 上海 200000)
關(guān)鍵字:拌合水;PH;氯離子;硫酸根;混凝土
本文作者結(jié)合公司承接的杭紹臺高速公路工程臺州段2 標段預(yù)應(yīng)力混凝土攪拌水水質(zhì)分析試驗,以拌合水中PH、氯離子和硫酸根為例,淺談工程檢測領(lǐng)域預(yù)應(yīng)力混凝土拌合水水質(zhì)檢測分析。
混凝土在制造成型過程中,合適的PH 值對混凝土的各項性能和質(zhì)量有著重要影響。
在混凝土集料中存在著大量活性材料,如SiO2和硅酸鹽、碳酸鹽等,活性材料易與混凝土微孔中的堿溶液堿集料反應(yīng),反應(yīng)后的生成物體積明顯膨脹,從而破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),造成混凝土耐久性下降,甚至影響到混凝土的使用價值?;炷翂A-集料反常被稱為混凝土的“癌癥”。同時,混凝土中含有大量的堿性物質(zhì),這些堿性物質(zhì)能保護建設(shè)工程中的鋼筋材料,如果拌合水PH 過低,集料呈酸性,與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng),降低堿性,使得鋼筋材料失去保護環(huán)境,破壞混凝土質(zhì)量。
同時,當混凝土所處環(huán)境中PH 小于7 時,混凝土中的堿性物質(zhì),如氫氧化鈣等就會被酸溶液發(fā)生反應(yīng)分解[2],從而降低了混凝土強度。
按照《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)技術(shù)要求,拌合水PH 值測定應(yīng)采用玻璃電極法。
1、實驗原理
玻璃電極法測量pH 值主要是通過測量原電池的電動勢能來測得。原電池由兩個電極和被測溶液組成。在一定條件下,被測溶液中的PH 發(fā)生變化時,會影響到原電池的電動勢能。電動勢能變化大小與PH 值變化大小成線性關(guān)系。因此,可根據(jù)電動勢能的額變化情況測得準確的PH 值。
2、檢測試驗與結(jié)果
檢測對象為杭紹臺高速公路工程臺州段2 標段橋梁工程混凝土拌合水,樣品編號YP180009785。采集的樣品密封處理,樣品潔凈無雜質(zhì),檢測結(jié)果合格。
3、試驗分析
根據(jù)PH 分析試驗結(jié)果,檢測對象為杭紹臺高速公路工程臺州段2 標段橋梁工程混凝土拌合水符合工程要求。
在實驗過程中應(yīng)注意:一是溶液環(huán)境溫度對試驗結(jié)果的影響;二是在試驗之前,需要用標準溶液對檢測儀器進行校正,標準溶液PH 與待測溶液PH 值相接近為宜。
1.降低強度
當混凝土中的氯離子濃度增加到一定程度時,會影響到混凝土性能,慢慢破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu),并直接影響到混凝土的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。使其不能滿足建工工程中高強度力學(xué)和性能要求,帶來安全隱患。
2.腐蝕鋼筋
氯離子對混凝土的影響主要體現(xiàn)在對混凝土中的鋼筋材料的破壞作用方面。氯離子能與鋼筋材料表面的Fe2O3薄層發(fā)生化學(xué)反應(yīng),破壞薄層。使得鋼筋材料暴露并被破壞表層,造成“Fe2O3薄層形成-薄層被破壞-形成Fe2O3薄層-薄層被破壞”的連鎖反應(yīng),使得混凝土逐漸失去鋼筋材料的支撐作用,影響到混凝土建筑的強度。增加了混凝土工程的安全風險。
按照《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)技術(shù)要求,拌合水氯離子濃度值測定應(yīng)采用硝酸銀滴定法。檢測方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《水質(zhì)氯化物的測定硝酸銀滴定法》GB/T11896 的要求。
1、實驗原理
在水溶液環(huán)境中,氯離子易與銀離子結(jié)合,形成難溶于水的氯化銀白色物質(zhì);銀離子同樣易與鉻酸跟離子結(jié)合形成微溶于水的鉻酸銀磚紅色物質(zhì)。由于溶解度不同,在水環(huán)境中,銀離子會優(yōu)先與氯離子結(jié)合生成氯化銀。以鉻酸根溶液為反映試驗進程的標志,緩慢加入AgNO3溶液,直至溶液中開始出現(xiàn)磚紅色物質(zhì),最后根據(jù)消耗AgNO3溶液的量計算氯離子濃度。
2、檢測試驗與結(jié)果
檢測對象為杭紹臺高速公路工程臺州段2 標段橋梁工程混凝土拌合水,樣品編號YP180009785。采集的樣品密封處理,樣品潔凈無雜質(zhì)。主要檢測儀器為:2016-0101 具塞滴定管,檢測結(jié)果合格。
3、試驗分析
根據(jù)氯離子分析試驗結(jié)果,檢測對象為杭紹臺高速公路工程臺州段2 標段橋梁工程混凝土拌合水中氯離子符合工程要求。
硝酸銀滴定法測定氯離子濃度操作簡單,但由于鉻酸銀的產(chǎn)生給測定結(jié)果帶來了一定誤差,使得在分析結(jié)果的準確性上有所欠缺。所以在實驗過程中,要十分注意實驗各個環(huán)節(jié)的準確性,最大程度將誤差影響減到最小。
混凝土內(nèi)部的硫酸根離子達到一定濃度后,會對混凝土產(chǎn)生侵蝕作用。硫酸根主要是對混凝土產(chǎn)生結(jié)晶類侵蝕影響,結(jié)晶類腐蝕主要是生成難溶于水的鹽類礦物—水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)[3],水化硫鋁酸鈣不僅難溶于水,而且容易吸收水分子,導(dǎo)致體積膨脹,在混凝土內(nèi)部形成內(nèi)應(yīng)力,當內(nèi)應(yīng)力達到一定的強度后,對混凝土造成破壞。
按照《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)技術(shù)要求,拌合水氯離子濃度值測定應(yīng)采用重量法。
1、實驗原理
硫酸鋇是微溶于水的固體,在檢測溶液中慢慢滴入氯化鋇溶液,使得被測溶液中的硫酸根離子和鋇離子結(jié)合,形成不溶于水的白色沉淀物質(zhì)。對白色沉淀洗凈烘干沉重,計算被測溶液中硫酸根離子含量。
2、檢測試驗與結(jié)果
檢測對象為杭紹臺高速公路工程臺州段2 標段橋梁工程混凝土拌合水,樣品編號YP180009785。樣品密封處理,樣品潔凈無雜質(zhì)。
主要檢測儀器為:2301-708 精密電子天平。
表1 水質(zhì)分析試驗檢測表(硫酸根)
3、試驗分析
根據(jù)硫酸根重量法分析試驗結(jié)果,檢測對象為杭紹臺高速公路工程臺州段2標段橋梁工程混凝土拌合水符合工程要求。
本文通過杭紹臺高速公路工程臺州段2 標段橋梁工程混凝土拌合水檢測試驗,以拌合水中PH、氯離子和硫酸根為例,簡要分析了拌合水水質(zhì)中不同因子對混凝土的影響機理和工程檢測方法,以突出混凝土拌合水水質(zhì)分析的重要性。影響拌合水水質(zhì)除了PH 值、氯離子和硫酸根離子含量外,水中的可溶物、不可溶物、堿含量等同樣對混凝土產(chǎn)生影響。各個影響因素單獨影響混凝土質(zhì)量的同時又相互影響,共同作用于混凝土。